3. Технология производства земляных работ

3.1Комплекс работ по сооружению земляного полотна.

Земляные работы являются одной из наиболее важных частей технологического комплекса работ при строительстве железной дороги, а по трудоемкости и стоимости составляют 25— 30% общих затрат на ее сооружение.

При организации и производстве работ по возведению земляного полотна следует руководствоваться главами действующих СНиП «Организация строительного производства», «Правила производства работ. Железные дороги» и дополнениями к ним по охране окружающей среды, «Правила производства и приемки работ. Земляные сооружения» и «Сооружение земляного полотна железных и автомобильных дорог. Требования безопасности».Работы по сооружению земляного полотна должны выполняться на основе утвержденных проектов организации строительства (ПОС) и проектов производства работ (ППР). В комплекс земляных сооружений железнодорожного земляного полотна входят: насыпи, полунасыпи, выемки, полувыемки главного пути, станций и разъездов; водоотводные устройства: кюветы в выемках и полувыемках, нагорные и водоотводные канавы, резервы при насыпях, дренажи, прорези, лотки, штольни; вот Защитные укрепительные устройства: бермы, струенаправляющие дамбы, траверсы и другие регуляционные сооружения, противообвальные и противооползневые сооружения; специальные насыпи под переезды, кавальеры и банкеты при выемках. вот Работы по сооружению земляного полотна подразделяются на подготовительные, основные, отделочные и укрепительные. 3. 1. 1. Подготовительные работы. К подготовительным работам относятся: восстановление и закрепление трассы дороги, разбивка и закрепление полосы отвода и находящихся за ее пределами площадей для размещения карьеров; расчистка трассы—вырубка леса, удаление мелколесья, кустарника, пней и крупных камней (валунов); подготовка площадок для карьеров; разбивка земляного полотна; устройство землевозных дорог; устройство нагорных и других водоотводных канав, необходимых для создания нормальных условий производства основных работ; выполнение комплекса работ для сооружения земляного полотна в зимнее время; осушение заболоченных и переувлажненных участков трассы. 3.1.2. Основные работы. К основным работам относятся: срезка дерна, заготовка растительного грунта; удаление слабых грунтов из оснований насыпей; послойное рыхление сухих плотных грунтов при разработке выемок, карьеров и резервов, рыхление скальных пород, а также мерзлого грунта в зимнее время; разработка грунта в отвал или с погрузкой в транспортные средства; перемещение грунта из выемок карьеров и резервов в насыпи, кавальеры или отвалы; послойное разравнивание грунта в насыпях или кавальерах; -послойное уплотнение грунта в насыпях; в основаниях насыпей высотой до 2 м и под основной площадкой в выемках при естественной плотности сухих грунтов ниже требуемой; устройство и ликвидация въездов и съездов при отсыпке насыпей транспортными средствами;

-срезка с откосов насыпей вторых путей балластных шлейфов и растительного покрова; устройство уступов при сооружении насыпей на косогорах и вторых путей; выторфовывание и устройство прорезей при сооружении насыпей на болотах, удаление слабых грунтов из основания насыпи; нарезка кюветов в выемках; устройство регуляционных противообвальных и противооползневых сооружений. 3.1.3.Планировочные работы. Планировочные работы, к числу которых относятся: планировка основной площадки земляного полотна и нарезка сливной призмы; планировка откосов выемок и насыпей; планировка станционных площадок; планировка берм, дна и откосов резервов; планировка верха и откосов кавальеров; планировка откосов и дна карьеров (рекультивация). Планировочные работы должны производиться немедленно, вслед за окончанием разработки выемок и возведения насыпей.

3.1.4.Укрепительные работы

К укрепительным работам относятся: укрепление откосов выемок и насыпей, кюветов, канав, берм, конусов регуляционных сооружений.

Укрепительные работы должны производиться, как правило, немедленно, вслед за окончанием основных работ. Укрепление посевом многолетних трав производится с учетом агротехнических требований.

С целью использования почвенного слоя для укрепительных работ и рекультивации он должен быть предварительно снят с площадей под основанием насыпей, верха выемок, водоотводных канав, карьеров и резервов. При снятии и складировании плодородного слоя должны быть приняты меры по предотвращению снижения его качества (смещение с подстилающим минеральным слоем, размыв, выдувание я т. п.).

Если срок сохранения плодородного слоя более 1 года, бурты следует укреплять посевом трав или другими способами, предусмотренными в проекте.

Работы по сооружению земляного полотна, как правило, должны выполняться механизированными колоннами с максимальным применением комплексной механизации подготовительных, основных и укрепительных работ.

Комплекты машин следует подбирать с расчетом обеспечения максимальной производительности ведущей машины, наименьшей трудоемкости и стоимости работ с учетом грунтовых, топографических, климатических и гидрогеологических условий района строительства.

Работы по сооружению земляного полотна должны вестись круглогодично с отнесением на зимний период времени тех видов работ, которые: дают меньшую или одинаковую стоимость по сравнению с выполнением их в летнее время; создают возможность широкого развертывания строительных работ с наступлением весны; сокращают расходы и сроки окончания работ в целом по строительству; обеспечивают нормативное качество земляного полотна.

3.2.Отвод поверхностных и грунтовых вод при разработке выемок

При всех способах разработки выемок должен быть обеспечен отвод от них поверхностных В грунтовых вод.

Отвод поверхностных вод, поступающих с прилегающих к выемке территорий, обеспечивается устройством до начала разработки выемки нагорных канав в соответствии с проектом или временных водоотводов.

В случае необходимости до начала разработки выемки, кроме нагорных канав, должны устраиваться канавы для выпуска застойных вод, скопившихся в низинах в зоне рас­положения выемки.

Болота, расположенные в зоне выемки, подлежат осушению в случае, если фильтрация воды может вредно отразиться на устойчивости откосов выемки.

Отвод поверхностных вод из выемки в период производства работ должен обеспечиваться: расположением проходок машин с общим продольным уклоном в сторону начала разработки;

устройством в необходимых случаях временных водоотводных канав и лотков.

При расположении водоносных горизонтов выше отметок основной площадки выемки грунтовая вода должна быть перехвачена дренажами и отведена за пределы выемки.

При разработке выемок в лессовидных грунтах необходимо принимать специальные меры против застоя воды во время производства работ, которые должны быть предусмотрены в проекте. 3.3.Уширение выемок. При годности грунтов выемок и недостатке грунта для возведения насыпей допускается уширение выемок, которое должно производиться с учетом дальнейшего строительства вторых путей.

3.4.Подготовка притрассовых земляных карьеров

Для Карьеров следует выбирать земли несельскохозяйственного назначения или не пригодные для сельского хозяйства, либо сельскохозяйственные угодья худшего качества, а из земель лесного фонда—участки, не покрытые лесом или занятые кустарниками и малоценными насаждениями.

До начала производства работ в карьерах представители механизированной колонны обследуют условия разработки каждого карьера и транспортировки грунта на трассу и определяют;

площади и объемы для разработки;

общие направления и протяженность фронта работ;

способы разработки карьера;

соответствие физико-механических свойств грунтов паспортным данным;

местоположение площадок для размещения мест отвалов;

наличие и состояние подъездных дорог.

Каждый притрассовый карьер должен иметь техническую документацию: документы по земельному отводу, разрешение на производство работ, проект разработки карьера, включа­ющий схемы и режимы работы карьера, схемы подъездных путей, мероприятия по технике безопасности, мероприятия по рекультивации земель, нарушенных при разработке.

Карьер должен иметь подготовленный для разработки грунта фронт работ, обеспечивающий не менее чем 15-суточную производительность карьерных экскаваторов. Подготовительные работы по грунтовым карьерам включают: отвод земли; устройство временных подъездных дорог к карьеру; валку леса; корчевку пней; устройство осушительных канав. Непосредственно перед разработкой грунта в карьере необходимо снять и сохранить плодородный слой. Вскрышной грунт разрабатывается, как правило, с примене­нием основных способов механизации и используется в соответствии с проектом.

3.5.Выносы и переустройство коммуникаций, снос строений

На участке сооружаемого земляного полотна должны быть произведены выносы, переустройство и защита всех коммуникаций (линия связи ЛЭП, СПБ, газопровод, водопро­вод и т. д.) препятствующих отсыпке насыпей и сооружению выемок по полному профилю, как в продольном, так и в поперечном направлении.

Строения, попадающие в зону сооружения земляного полотна, должны быть убраны.

Без выполнения указанных работ производство земляных работ категорически запрещается.

3.6.Охрана природы

Все виды земляных работ должны вестись с учетом норм и положений, направленных на охрану окружающей среды. В ПОС и ППР должен быть включен раздел «Охрана окружающей среды».

При приемке выполненных работ следует проверять соблюдение требований охраны природы и окружающей среды (качество восстановления временно отведенных земель, удаление порубочных остатков, состояние охранной зоны и т. д.),

В пределах защитной зоны шириной, установленной проектом, ограждать растительность защитных зон от лесных пожаров, устраивая вдоль их границы противопожарные просеки с грунтовыми полосами.

В сухое время лета не допускать движение по тундре и лесу транспортных средств без искрогасителей на выхлопной трубе.

Грунтовые карьеры и резервы, а также площадки, с которых снят гумусный слой должны быть рекультивированы посевом многолетних трав по слою растительной земли или методом гидропосева. Предварительно резервам следует придать проектные очертания, дно карьеров должно быть спланировано, а откосам придан уклон, обеспечивающий их устойчивость, при этом карьеры целесообразно частично засыпа.

3.7. Выбор ведущей землеройной машины.

№	пк: пк	Длина,L, м	грунт	Рабочие отметки и	V,	, м	Возможный тип машин	Принятый тип машин	Перемещение грунта
1	60:62+80	281	супесь	5,90	19 500	280	Экскаватор, скрепер	Э к с к а в а т о р	в кавальер
2	62+80:72+20	941	супесь	9,90	37 000	635	Экскаватор		из выемки в насыпь.
3	72+20:80+55	834	супесь	11,70	43 000	510	Экскаватор		из выемки в насыпь.
4	80+55:81+25	73	супесь	2,10	1000	42	Экскаватор, скрепер		из выемки в насыпь.
5	81+25:85+25	411	супесь	5,00	10 000	220	Экскаватор, скрепер		из выемки в насыпь.
6	85+25:90	460	супесь	4,00	6200	282	Экскаватор, скрепер		из выемки в насыпь.

На участке 1 возможным типом машин является экскаватор и скрепер. На участке 2,3 возможным типом машин является экскаватор. На участке 4,5,6 возможным типом машин является экскаватор и скрепер.

3.8.Производство работ одноковшовым экскаватором

Для заданного типа (супесь) и вида (дренирующий) грунта, вычесленных объемов земляных работ и сроков их выполнения выбираем экскаватор прямая лопата марки ЭО – 5111.Технические характеристики экскаваторов приведены ниже:

Таблица 6

Технические характеристики экскаватора прямая лопата
Марка, тип привода	Вместимость ковша, м3	Наибольшая высота копания, м	Наибольший радиус, капания, м	Наибольшая высота грузки, м	Ходовое оборудование	Мощность двигателя, кВт
ЭО – 5111 механический	1,00	6,70	9,00	5,10	пневмоколесный	74

3.8.1 Технология разработки выемки экскаватором прямая лопата ЭО - 5111 и отсыпь насыпи автосамосвалами.

Состав технологических процессов:

- разработка грунта в карьере экскаватором с погрузкой в автосамосвалы;

• послойная отсыпь грунта на насыпи

• разравнивание грунта;

-уплотнение грунта

Послойная отсыпка, разравнивание и уплотнение грунта, а также движение автосамосвалов по спланированному и уплотненному слою грунта осуществляется при кольцевой езде автосамосвалов или с их разворотом на насыпи.

Сначала отсыпается одна половина ширины слоя насыпи, а движение автосамосвалов происходит по другой. После отсыпки грунта по всей длине слоя производится его разравнивание и уплотнение.

При ширме слоя не менее 11 м груженые автосамосвалы разворачиваются около места выгрузки грунта. Отсыпка грунта ведется по всей ширине слоя.

По длине насыпь делят на две захватки:

- на одной производится отсыпка грунта автосамосвалами и разравнивание его бульдозерами; -на другой работает грунтоуплотняющая машина. При отсыпке слоев, ширина которых меньше 11 м, организуется кольцевая езда с устройством въездов и съездов на насыпь, либо автосамосвалы разворачиваются на насыпи, где ее ширина достаточна, и подаются под нагрузку задним ходом. Ширина въездов на насыпь и съездов должна быть не менее 4,7 м, а продольный уклон въездов не круче 0,1.

3.8.2.Определение производительности экскаватора

где геометрическая ёмкость ковша в ;

число циклов экскавации в одну минуту, принимаемое по таблицам (см. список используемой литературы пункт 1).

= 1,2 — коэффициент разрыхления грунта в ковше экскаватора (см. Список используемой литературы пункт 1);

коэффициент наполнения ковша экскаватора, принимаемый по таблицам (см. Список используемой литературы пункт 1);

коэффициент использования экскаватора по времени (см. Госстрой СССР. Единые нормы и расценки на строительстве, монтажные и ремонтно-строительные работы(ЕНИР)//Сб.2, вып. 1 «Земляные работы». —М., 1991.)

[]

При работе экскаватора погрузкой грунта на транспорт необходимо рассчитать потребное транспортных единиц (автосамосвалов) :

=

время движения автосамосвала в минутах груженного и порожнего(См.Список используемой литературы пункт 1.)

время погрузки транспортной единицы.

продолжительность разгрузки автосамосвала и маневров (См.Список используемой литературы пункт 1.)

Для нахождения выше указанных величин примем автосамосвал со следующими характеристиками:

Таблица7

Характеристики автосамосвалов
Марка	КамАЗ 55111
Грузоподъемность	10
Масса, т	9
Вместимость кузова, м3	7,2
Наибольшая скорость,км/ч	80
Длина, м	7,1
Ширина, м	2,8
Мощность, кВт	154

Для выбранной марки автосамосвала приложений (см. Список используемой литературы пункт)

найдем следующие величины для 2-го участка :

= =7*1/2,16 = 3,24 (см. прил. Стр. 26)

= 1,43 мин

= 1,98 мин

= 6,8 мин

= 11,4 мин

=≈ 7автосамосвалов.

Для второго участка потребуется 7 автосамосвалов.